JPH01122954A - 文様入りセラミックス建材の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は文様入りセラミックス建材の製造法に係り、特
に大型文様を有し、しかも比較的薄板状態で強度的に優
れたセラミックス建材の有効な製造法を提供しようとす
るものである。

（産業上の利用分野） 文様の認識が的確なセラミックス建材の製造技術。

（従来の技術） 壁面などを形成する人造建材において文様を形成するこ
とについては従来から種々に実施されている。即ち、こ
のような建材としてはプラスチックスを母体としたもの
やセラミックスを母体としたもの等があり、プラスチッ
クスを母体としたものにおいてはその文様を形成する砕
片として相当に大きいものを用いることも可能であって
、文様の認識が的確な建材を得ることができる。

一方近年においてセラミックス建材も普及化され、この
セラミックス建材においては天然石材に準じた触感、体
裁を形成でき、このものに天然砕石文様を形成すること
も実施されている。

（発明が解決しようとする問題点） プラスチックスを母体としたものにおいては文様砕片の
大きさを自在に選び得るとしても、その母体が耐火性や
耐候性に劣り、経年による変質劣化を避は得ないし、触
感などにおいても好ましいものとなし得ない。

セラミックス母体とする人造建材においては上記のよう
な不利を有しないとしても添加される天然石砕片文様材
の大きさに製造上制限があって、その大きさは一般的に
３ｍｍ以下である。即ち、４１を超えるような大型の文
様材は押出成形時に金型に引掛り、その成形加工を円滑
に実施できず、しかも文様材が成形されたセラミックス
建材を焼成するに当ってセラミックス母体の収縮に追従
し難いので得られた建材に割れ発生が多く、仕上り状態
および耐加工性ないし強度において劣ったものとならざ
るを得ない。

プレス法により成形する場合にはそれなりに大きなもの
を採用し得るとしても成形体の厚みを大きく採る必要が
あり、又乾燥時に反り、切断加工時や研磨時に亀裂が発
生したりするので制約を受けざるを得ない。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本発明は、セラミックス母体と同系統でしかも該セラミ
ックス母体の焼成温度より１０〜１００℃低い溶化温度
を有すると共に焼成後にセラミックス母体とは異なった
色調を呈し、しかも長辺が３〜２０ｍｍの大きさとされ
た薄片状の未焼成の文様材を前記セラミックス母体原料
に１〜２０重量パーセント（以下、ｗｔ％と記す。）添
加混合して所定形状に成形してから上記セラミックス母
体の焼成温度にて焼成することを特徴とする文様入りセ
ラミックス建材の製造法に関するものである。

（作　用） セラミックス母体と同系統で、しかも該セラミックス母
体の焼成温度よりｌＯ〜１００　’Ｃ低い溶化温度を有
する未焼成の文様材を前記セラミックス母体原料に混合
することにより乾燥および焼成あるいは切断加工ないし
研磨時の亀裂発生ないし剥離を防止する。

即ち、この溶化温度差が１０℃未満の場合には文様材と
セラミックス母体との融着によるなじみが劣り、上記し
たような製造過程においてセラミックス母体の収縮率３
〜１５％程度の焼結収縮への追従不良による剥離や亀裂
の発生する可能性が高い。一方１００℃を超えた溶化温
度差の場合には焼成時において文様材が発泡し文様とし
ての質量感を劣化するので望ましくなく、２０℃〜７０
℃の差にあるときにより好ましい融着状態を発現できる
。又、未焼成状態の文様材を添加するので、吸湿性もあ
り、セラミックス母体生地とのなじみ性が良好で乾燥時
のクランク発生が防止されると共に、焼成時において、
相互の収縮における追従を可能とし、収縮差に基づくク
ランク発生も適切に防止し得る。

長辺が３１−以上の文様材を用いることにより恣意的文
様としての認識印象を明確とし、挾雑物的印象の発生を
防止する。一方この文様材の長辺が２０ｆｌ以下とされ
ることにより成形時、特に押出成形時における成形不良
を的確に防止する。

前記した文様材の混入量が１ｗｔ％以上とされることに
より文様材の混入を略的確に認識せしめ、しかも上述の
諸条件と共にその上限を２０ｗｔ％とすることにより生
地成形、乾燥、焼成時、切断加工時並びに研磨時等にお
ける亀裂の発生を的確に防止し、また製品における母体
と文様材との良好な美観上の調和を図りつつ切断等の後
加工における割れ発生などもなく適切に行わしめる。

なお３　ｍｍ未満の細片については５ｗｔ％以下、より
好ましくは１ｗｔ％以下添加使用しても外観デザイン上
並びに製品強度上等に大きな変化を与えることがない。

成形加工法として複雑形状の建材を効率的に生産できる
押出成形法を採る場合には、文様材の厚さを０．１■自
以上とすることによりｉＦＸ　ＸＩ又は押出機内での給
送時における微粉化を防止し、又その厚さを３ｍｍ以下
とすることによって押出成形時における金型の詰りを回
避せしめて押出方向に配向させ円滑な成形を行わしめる
ことが出来、更には０゜５〜１．５鰭厚がより好ましい
。

（実施態様） 上記したような本発明について更に実施態様を詳しく説
明する。

本発明でいうセラミックス建材は、材質的に５ｉ０２．
　　Ａｌ１ｚＯｓ＋　Ｋ、ｏ、　Ｎａ２Ｏ，ＣａＯ＋　
ＦｃＪＯｔ＋　ＢｚＯｉなどを含有した陶器、磁器、史
ろ器等の製造に用いられる陶石、長石、石英、珪石、カ
オリナイト、ハロサイト、アルミナ、末節粘土、蛙目粘
土、信楽木粘土等を適宜配合して得られる酸化物系セラ
ミックスから成るものであって、アルミナ成分を多くす
ることによりより高強度なものが得られる。本建材は、
建築物の外壁材、内壁材、板材、舗道敷石材の如くに利
用され、その形状としては従来の湿式１法や最近用いら
れている乾式１法によって施工されるタイル（例えば、
実開昭６２−１６５３２４号公報に記載されるようなも
の）、陶板、パネルに代表されるような板状ないし円筒
状のもので、その厚みは好ましくは４ｔｍ以上のもので
ある。

色調については、第１図に示すように母材１中に文様材
２が分散展開されたものであって、母材１は天理石調の
白色状態を基調とするが、母材又は／及び文様材に所望
の顔料を用いて色相・彩度・明度の組合せによりそれな
りの着色状態とすることができる。

文様材については前記母材１とは相対的に異なった着色
状態とすることにより明確な文様２が得られる。これら
の文様２および母材１についての着色成分はそれぞれ同
様なものが使用され、無機遷移金属酸化物を主体とした
ものであって、黒色系は酸化鉄、カーボンブラック、茶
色または赤色系は酸化鉄、酸化クロム、青色系は酸化コ
バルト、黄色系は酸化クロムを主体とし所望の色相・彩
度・明度の差が発現するように、これらの適当な化合物
が０．２〜２０ｗｔ％添加される。

前記文様材については前述のセラミックス母体と成分的
に同一系統のものであってセラミックス母材１の焼成温
度よりもその溶化温度が１０〜１００℃程度低いものと
なるように成分調整されることは前記の通りであるが、
このような溶化温度の調整は坏土中のＮａｚＯ＋　Ｋ２
ｏ、　ｎ、ｏ、等のガラス質成分の含有量をセラミック
ス母体中のその含有量に対比して１〜１０ｗｔ％多めに
なるように適宜に選ぶことにより容易に得られる。

文様材２は、不規則な砕片状又は丸形、矩形、星形など
の特定形状のものが適用されるが文様材の長辺について
は一般的に３〜２０ｍｍであることは前記の通りである
が、デザイン的により好ましい範囲としては５〜２０１
ｍである。又３Ｉ４ｍ未満の小形の文様材が５ｗｔ％を
超えて添加されるようなことはデザイン上の挾雑感を招
くので避けることが好ましい。セラミックス母体に添加
される文様材は１〜２０ｗｔ％の範囲で添加され、また
セラミックス母体よりは異なる色調状に焼成後に呈色す
るように調製され、更には添加に当っては一つの色調を
有する１種のものでよいことは勿論であるが、色調の異
なる二種以上の文様材を総量として所定範囲内に止まる
ように混合添加することができ、それによって種々の質
感を有するものを得ることができる。

文様材の配合例を次に示す。

上記のような文様材の製造は、前記のような着色成分を
添加した坏土に外割りで１０〜２０ｗｔ％の水と０．１
〜５ｗｔ％のメチルセルロース、ポリビニルアルコール
、ブチルアルコール、ピロリン酸ソーダ等の水溶性有機
バインダーを配合し、混練した後に前述のような厚さの
板状体に成形する。

その場合、湿式真空押出法、プレス成形法、ドクターブ
レード法のような方法を適宜に採用される。得られた板
状体は、常温により風乾させた後、例えば４０〜８０℃
で４〜４０時間程度の乾燥処理を行ない硬化させる。

次いで砕片状文様材とする場合には、ジョー、クラッシ
ャ、衝撃粉砕機またはフレットミルの如き粗砕機で破砕
した後分級して所定大きさの砕片状文様材とする。定形
の砕片を得たい場合には成形時に常法によって割れ目を
入れることにより定形材が得られる。

上記のようにして得られる１種または２種以上の色調の
異なることになる文様材を用いてセラミックス建材を得
るには、１〜２０ｗｔ％、好ましくは５〜１０ｗｔ％の
文様材をセラミックス母体原料に配合し、外割りで１０
〜２５ｗｔ％の水または１〜５ｗｔ％の前記水溶性有機
バインダーを加えて混練する。この場合、添加される水
分量は、文様材の吸湿性を考慮して文様材の調製時より
も多めに添加するのが望ましい。この混練に際し、適宜
に顔料を添加するが、混練されたものの成形は真空押出
法、プレス法、ドクターブレード法あるいは鋳込み法な
どで好ましくは肉厚さ４ｆ１以上に成形する。

その形状は、例えば、従来からの平板タイル状、乾式１
法用に裏面に特定の嵌合構造を持ったレンガ状、或いは
円筒状などの適宜のものとされ、その成形体は例えば４
０〜１２０℃で４〜８０時間の乾燥をなしてから使用原
料に応じて１０００〜１４００℃で２〜４８時間の焼成
を行なうが、この場合において前記文様材の溶化温度よ
りも１０〜１００℃高い温度となるような焼成温度を選
ぶ。焼成後は、１０〜５０時間程度で室温まで冷却され
るが、本発明の場合相互の焼結収縮に対する追従性が良
好であるので、昇温速度及び冷却速度を通常よりも早く
することができ生産効率も向上し得る。

焼成品に対しては、所望により釉薬がけし、又用途に応
じて切断、表面研磨などの後加工をして外壁材、内壁材
、洗面台、敷石、床材、表装材、花瓶その他の器物置き
台のような製品とする。

（実施例） 本発明によるものの具体的実施例について説明すると以
下の如くである。

ス１１引Ｌ バイヤー法アルミナ３５ｗｔ％、太平長石５５ｗｔ％、
珪石５ｗｔ％、酸化クロム５ｗｔ％として溶化温度１０
００℃である坏土（ガラス質成分として６ｗｔ％を含有
）を調製し、これにメチルセルロース４ｗｔ％、水２０
ｗｔ％を添加し混練した後、ドクターブレード法により
１鶴厚の薄板とした。２日間室温で風乾し、更に６０℃
で２４時間乾燥させ、次いでショークラッシャーで粉砕
し、５〜２０ｉｎ大のものと１〜３ｍｍ大のものとを分
級した。

一方、セラミックス母材用として蛙目粘土３５ｗｔ％、
カオリン３０ｗｔ％、長石３５ｗｔ％に配合（ガラス質
成分として４ｗｔ％含有）し、最適焼成温度１０５０℃
の坏土を調製した。

次いで、セラミックス母材用坏土に外割りで、先きに調
製した大きさ５〜２０ｍの文様材を５ｗｔ％、１〜３１
■の大きさの文様材を０．５ｗｔ％、並びに、０．５ｗ
ｔ％のメチルセルロース、１８ｗｔ％の水を添加し真空
土練機で混練した。　これを真空度６８０　ｍｍ１１ｇ
、押圧出力３２ｋｇ／ｃｎｌの条件の真空押出機で押出
速度３ｍ／分で、縦２４０龍、横２４０鶴、厚さ１０龍
のタイル状成形体を成形した。

上記成形材を、室温で２０時間放置し、５０℃で４８時
間の乾燥処理を行なった後、１０５０℃で５時間の焼成
することにより、白色天理石調母体にピンク色の砕片状
文様材が分散展開されたセラミックスタイル材が得られ
た。

得られたものは、表面観察でクランクの発生が無いもの
が多く、クラックが発生しているものであっても実用に
供し得る程度のものであって、曲げ強度６００　ｋｇｆ
／ａｄ、吸水率２．５％の特性を示し、天然材に求め得
ないテクスチャーを持った建材であって、外装材、内装
材の何れにも適用できる趣味性の高いものであった。

災施拠主 実施例１における文様材において、酸化クロムを酸化コ
バルトに代えて、他は同一条件として、薄板を製作した
後、粉砕し１０〜２０ｍｍ大きさのものを分級し、焼成
時に青色となる砕片状文様材を新たに得た。他方、蛙目
粘土３５ｗｔ％、アルミす５ｗｔ％、長石３５ｗｔ％、
カオリン２５ｗｔ％から成るセラミックス母体原料（ガ
ラス質成分として４ｗｔ％含有）を９４重量部に、実施
例１で調製した１０〜２０鶴のピンク色文様材３重量部
と先に調製した１０〜２０ｎの青色文様材３重量部とを
配合した後、外割りでポリビニルアルコール０．５ｗｔ
％、水１７ｗｔ％を更に添加して混練を行なった。次い
で、実施例１と同一の押出条件で、縦１２５鶴、横２０
０鶴、厚さ１０＋ｎの乾式１法用タイル状成形体に成形
加工した。

成形体を室温で２０時間風乾した後、８０℃で６時間乾
燥処理し、焼成炉にて１１００℃４時間の焼成処理を行
なった。

これにより、製品中にクランクの発生もなく曲げ強度７
００ｋｇｆ／ｃｊ、吸水率１．５％で天理石調の白地に
ピンク色と青色の砕片状文様が分散展開したタイル状建
材を得た。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるならば母材をセラミッ
クスとした建材としての優れた耐火性、耐候性の如きを
充分に具備し経年劣化のない製品を得しめ、しかも大型
の文様材を有していて明確な文様入り建材としての美観
ないし豪華感を具備し又文様材と母材とが強固に結合し
、成形時、焼成時、切断加工時及び研磨時などにおける
亀裂の発生などを的確に回避して耐加工性その他におい
て好ましい建材を提供し、更には製造段階における押出
金型の目詰りの如きも適切に防止して円滑な上記建材の
製造を可能とするなどの効果を有しており、工業的に顕
著な発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明によって得られるセラミックス建材の１例につ
いての平面概念図である。 １・・・セラミックス母体 ２・・・文様材または文様 特許出願人　日本軽金属株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックス母体と同系統でしかも該セラミック
   ス母体の焼成温度より１０〜１００℃低い溶化温度を有
   すると共に焼成後にセラミックス母体とは異なった色調
   を呈し、しかも長辺が３〜２０ｍｍの大きさとされた薄
   片状の未焼成の文様材を前記セラミックス母体原料に１
   〜２０ｗｔ％添加混合して所定形状に成形してから上記
   セラミックス母体の焼成温度にて焼成することを特徴と
   する文様入りセラミックス建材の製造法。
2. （２）文様材の厚さが０．１〜３ｍｍであり、セラミッ
   クス母体原料に添加混合してから所定形状に形成する操
   作が押出成形法である特許請求の範囲第１項に記載の文
   様入りセラミックス建材の製造法。